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第三章-中药化学成分与药效物质基础

单糖苷、双糖苷
单糖链苷、双糖链苷
生理活性:强心苷
特殊性质:皂苷
糖和苷化学性质
糖的化学性质
氧化反应、羟基反应、羰基反应
苷键裂解
酸水解
N>O>S>C
五元呋喃苷>六元吡喃苷
酮糖苷>醛糖苷
C2、5上取代基越大越难水解
二相酸水解法:加入有机溶剂,使对酸不稳定的苷元结构得以保留
碱水解
可被碱催化水解:酯苷、酚苷、稀醇苷、b位有吸电子基的苷(水杨苷、海韭菜苷)
甲基麻黄碱:舒张支气管平滑肌
黄连
化学结构
苄基异喹啉类,都是季铵型生物碱
除了阿朴菲型类的木兰碱,其他都是原小檗碱型,
小檗碱理化性质
性状:黄色针晶,加热至220℃,分解成红棕色小檗红碱
碱性:强碱,季铵盐
溶解性:
小檗碱可溶于水,难溶于氯仿、丙酮
小檗碱的盐酸盐水溶度较小,硫酸盐和磷酸盐水溶性大,
和大分子的有机酸(甘草酸、黄芩苷、大黄鞣质)成盐水溶度很小,易析出
雷公藤
二萜类,指标成分雷公藤甲素(非生物碱)
抗炎、免疫抑制、抗肿瘤、抗生育
糖和苷类化合物
糖及分类
DL
Fisher
距离羰基最远的不对称碳原子的-OH向右为D,向左为L
Haworth
不对称碳原子C5(吡喃糖)或C4(呋喃糖)的取代基方向向上D,向下L。
a/b
Fisher
C1的-OH与C5(吡喃糖)或C4(呋喃糖)-OH顺式为a,反式为b
理化性质
性状:无色结晶,有旋光性和挥发性
碱性:有机胺类,碱性较强伪麻黄碱>麻黄碱
溶解性:溶于水、三氯甲烷,草酸麻黄碱难溶于水,草酸伪麻黄碱易溶于水
鉴别反应
不能和多数生物碱沉淀试剂反应,二硫化碳-硫酸铜反应、铜络盐反应
生理活性
麻黄碱:收缩血管、兴奋中枢、兴奋大脑和呼吸,类似肾上腺素样作用,
伪麻黄碱:升压利尿,
常用中药
苦参、山豆根
化学结构
双稠哌啶类,奎诺里西啶母核
理化性质
性状:r-苦参碱为液态,其他是结晶,a-苦参碱最常见
碱性:碱性较强
溶解性:苦参碱溶于水、氯仿、乙醚
氧化苦参碱极性最强溶于水,难溶于乙醚
生物活性
利尿消肿、抗肿瘤、抗病原体、抗心律失常、抗缺氧
注意事项
山豆根:3~6g过量易中毒
麻黄
化学结构
有机胺类麻黄碱、伪麻黄碱属于仲胺类,且互为立体异构体
醌类
化合物
具有不饱和酮,大黄、虎杖、丹参、紫草;
结构分类
苯醌
邻苯醌、对苯醌(更稳定)
萘醌
a-1、4萘醌(更稳定)、b-1、2萘醌和amphi(2、6)萘醌
紫草含大量萘醌
菲醌
邻菲醌、对菲醌(更稳定),
解离程度
离子交换树脂:不溶于水,吸水膨胀的球形颗粒
碱性用阳离子,酸性成用阴离子树脂。
沸点分离
分馏法
中药化学成分结构研究
纯度测定
结晶形态与色泽;熔点熔距短;色谱(三个以上的展开剂);质谱核磁
结构研究
高分辨率质谱法(HR-MS)
分子式确定,判断分子量,
红外光谱IR:4000~1500特征官能团区,
1500~600指纹区真伪
生理活性
乌头和附子提取物:镇痛消炎、麻醉降压
附子:升压、扩张冠状动脉
日本附子提取去甲乌药碱:强心
注意事项
剧毒,神经系统和心血管系统不良,十八反
洋金花
、天仙子
化学结构
莨菪烷类,
理化性质
性状:东莨菪碱为液体,其他是固体
旋光性:阿托品(外消旋),其他有左旋性
碱性:莨菪碱>山莨菪碱>东莨菪碱和樟柳碱
溶解性:水难溶可溶可溶
加热近沸投晶体溶解,趁热过滤,放冷析出晶体,杂质应高温低温溶解度都很大或都很小。
纯度判定方法:结晶形态与色泽;熔点熔距短;色谱(三个以上的展开剂);质谱核磁等。
极性差异
水提醇沉法:中药水提取液加入乙醇,降低极性,沉淀出高极性物质如多糖、蛋白质
醇提水沉法:中药乙醇提取液加入水,增加极性,沉淀出小极性物质如树脂、叶绿素
分天水
氰苷
具有a-羟基晴的苷(苦杏仁苷)
苷元的a-羟基晴水解=醛(酮)+氢氰酸
酯苷
羧基与糖缩合(山慈菇苷)
苷元既有缩醛又有酯的性质,易被酸碱水解。
吲哚苷
吲哚醇和糖结合(靛苷)
硫苷
和巯基缩合(萝卜苷、芥子苷)
氮苷
和氮原子缩合(巴豆苷)
碳苷
和苷元碳原子直接连接(杜荆素、芦荟苷)
碳苷水溶性小,难于水解
其他分类
叔胺碱的氮原子附近有a b-双键或a羟基,可异构化为季铵碱显强碱性小檗碱
当N原子处于稠环的桥头,不能发生上面的转化,是弱碱。阿马林、新士的宁
共轭
碱性降低
苯胺型,弱碱
酰胺型,氮原子和羰基联接,极弱碱
碱性增强
胍基型:接受质子形成季铵离子,体系高度稳定,益母草碱
空间效应:取代基阻碍质子靠近氮原子,碱性降低,如东莨菪碱
氢键效应:N原子附近有羟基、羰基,利于形成稳定的分子内氢薄层显色试剂
在酸水或稀醇中进行
注意:3种以上试剂都能发生沉淀,
饱和苦味酸(中性条件下、黄色沉淀)
雷氏铵盐与季铵型生物碱(红色沉淀)
不与沉淀试剂反应的生物碱:麻黄碱、吗啡、咖啡碱
与沉淀试剂反应的非生物碱:蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质
固定相石蜡油、RP-2、8、18
亲脂溶解极性小到大:石油醚-四氯化碳-苯-二氯甲烷-三氯甲烷-乙醚-乙酸乙酯-正丁醇-丙酮-乙醇-甲醇-水
吸附性
物理
硅胶(酸性)、氧化铝(碱性)、活性炭(中性)
吸附柱色谱注意事项:1、吸附剂用量为样品量30-60倍;2、尽可能选极性小的溶剂装柱和溶解样品;3、洗脱用溶剂极性应逐渐增加;4、酸性物质用硅胶,碱性物质用氧化铝;5、TLC组分Rf达到0.2~0.3时溶剂可用于柱色谱分离
紫外光谱UV共轭体系才有紫外吸收
推断骨架类型,精细结构
核磁共振NMR H-NMR提供不同氢原子信息
化学位移、耦合常数、质子数(积分面积)
生物碱
基本内容
定义
含氮有机化合物,氮原子结合在环内,多数碱性,有生理活性,
分布存在
多分布在双子叶植物中,集中在某一器官(麻黄髓、黄柏皮),不同植物中含量差别很大
多数以有机盐形式存在,少数以游离形式存在(碱性极弱,如酰胺类)
酰胺类生物碱(秋水仙碱、咖啡碱、胡椒碱)
特殊官能团生物碱
两性生物碱含酚羟基(吗啡)溶于NaOH,羧基生物碱(槟榔次碱)溶于NaHCO3
内脂型(喜树碱),内酰胺(苦参碱),亲脂性,强碱中开环溶解,酸化析出
生物碱盐:一般易溶于水
小檗碱盐酸盐、麻黄碱草酸盐难溶于水
无机酸盐溶解度大于有机酸盐
无机酸盐:含氧酸盐溶解度大于卤代酸盐
红色:药根碱
荧光:利血平
味道
多为苦。少数辛辣
甜味:甜菜碱
旋光
影响
麻黄碱:氯仿(L)、水(D)
烟碱:中性(L),酸性(D)
生理活性
大多数L>D左旋药效大于右旋
古柯碱局麻作用,右旋大于左旋
溶解性
生物碱
亲脂
多数叔胺碱、仲胺碱;尤其易溶于三氯甲烷中。
亲水
季铵碱(小檗碱)
N-氧化物结构(氧化苦参碱)
小分子生物碱(麻黄碱、烟碱)
结构分类
吡啶类
简单吡啶类
槟榔碱、槟榔次碱、烟碱、胡椒碱
双稠哌啶类
有喹诺里西啶母核,
苦参碱、氧化苦参碱,各种苦参碱
莨菪烷类
莨菪碱(洋金花)
异喹啉类
简单异喹啉
苄基异喹啉
1-苄基异喹啉类:罂粟碱、厚朴碱
双苄基异喹啉:汉防已甲素、乙素,蝙蝠葛碱(北豆根)
原小檗碱类
小檗碱类:季铵碱(黄连)
原小檗碱类:叔胺碱(延胡索)
Haworth
C1的-OH与C5或C4取代基,同侧为b,异侧为a。
分子量
单糖
五碳醛糖:木糖、阿拉伯糖;甲基五碳糖:鼠李糖;六碳醛糖:葡萄糖;六碳酮糖:果糖;;
低聚糖
2~9单糖,按是否有游离的醛基或酮基;非还原型:端羟基缩合;还原型:非端羟基缩合;
多糖
10个以上的单糖,没有甜味,没有还原性;糖淀粉遇碘变蓝,胶淀粉遇碘不变色。
酸碱性
酸提碱沉法:用于生物碱提取分离
碱提酸沉法:用于酚、酸类提取分离
沉淀试剂
酸性化合物:与钙盐、铅盐形成沉淀
碱性化合物:与苦味酸盐、雷氏铵盐形成沉淀
分配比
各成分在互不相溶的两相溶剂中分配系数K不同。极性:偶极矩、极化度、介电常数
正相分配色谱:固定相极性>流动相极性分离极性大的
固定相氰基、氨基
反相分配色谱:固定相极性<流动相极性分离极性小的
连续回流
效率高省溶剂操作简单;索氏提取器,有机溶剂
加热时间长,不适用遇热易破坏成分。
超临界
CO2最常用物质,低温提取。
大极性效果差,加大极性溶剂夹带剂。
其他
蒸馏:用于难溶于水的挥发性物质
升华法:如樟脑、咖啡因
超声提取法:效率极高
分离与精制
溶解度差别
结晶及重结晶,关键:选择合适的溶剂,
不反应、高温溶解度大,低温溶解度小
第三章中药化学成分与药效物质基础
绪论
提取分离方法
提取
浸渍
适用于不宜遇热的,含淀粉、粘液质、果胶多的
时间长、效率低、水提液易发霉变质,
渗漉
提取效率高于浸渍法,不破坏成分
消耗溶剂、时间长
煎煮
简便,可提取大多数成分,必须水为溶剂,
易挥发易加热破坏的成分不适用
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